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发布时间:2020-05-14 04:43:25

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作者:冯文远

出版社:辽海出版社

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特种机科技知识(上)

特种机科技知识(上)试读:

前言

军用飞机是直接参加战斗、保障战斗行动和军事训练的飞机总称,是空军的主要技术装备。飞机大量用于作战,使战争由平面发展到立体空间,对战略战术和军队组成等产生了重大影响。

在现代战争中,军用飞机在夺取制空权、防空作战、支援地面部队和舰艇部队作战等方面,发挥着越来越重要的作用。揭开现代军用飞机的神秘面纱,让你具有广阔的大视野!

不论什么武器,都是用于攻击的工具,具有威慑和防御的作用,自古具有巨大的神秘性,是广大军事爱好者的最爱。特别是武器的科学技术十分具有超前性,往往引领着科学技术不断向前飞速发展。

因此,要普及广大读者的科学知识,首先应从武器科技知识着手,这不仅能够培养他们的最新科技知识和深入的军事爱好,还能够增强他们的国防观念与和平意识,能储备一大批具有较高科学文化素质的国防后备力量,因此具有非常重要的作用。

随着科学技术的飞速发展和大批高新技术用于军事领域,虽然在一定程度上看,传统的战争方式已经过时了,但是,人民战争的观念不能丢。在新的形势下,人民战争仍然具有存在的意义,如信息战、网络战等一些没有硝烟的战争,人民群众中的技术群体会大有作为的,可以充分发挥聪明才智并投入到维护国家安全的行列中来。

军用飞机是比较前沿的武器种类,我们学习其科学知识,就可以学得武器的有关先进知识。这样不仅可以增强我们的先进军事素质,也可以增强我们先进的军事科学知识。

军事科学是一门范围广博、内容丰富的综合性科学,它涉及自然科学、社会科学和技术科学等众多学科,而军事科学则围绕高科技战争进行,学习现代军事高技术知识,使我们能够了解现代科技前沿,了解武器发展的形势,开阔视野,增长知识,并培养我们的忧患意识与爱国意识,使我们不断学习科学文化知识,用以建设我们强大的国家,用以作为我们强大的精神力量。

为此,我们特地编写了这套“军用航空航天科技大视野”丛书,包括《军用航空科技知识》、《战斗机科技知识》、《歼击机科技知识》、《轰炸机科技知识》、《强击机科技知识》、《巡逻机科技知识》、《教练机科技知识》、《特种机科技知识》、《军用直升机科技知识》、《军用勤务机科技知识》

共10册,每册全面介绍了相应军用飞机种类的研制、发展、型号、性能、用途等情况,因此具有很强的系统性、知识性、科普性和前沿性,不仅是广大读者学习现代军用飞机科学知识的最佳读物,也是各级图书馆珍藏的最佳版本。

预警机

总述

空中预警机比较常见的是以客机或者是运输机改装而来,因为这类飞机的内部可使用空间大,能够安装大量电子与维持运作的电力与冷却设备,同时也有空间容纳数位雷达操作人员。也有国家以直升机作为载具,不过这一类的空中预警机的效果不如以中大型机体改装而来的机种。

空中预警机借由飞行高度,提供较佳的预警与搜索效果,延长容许反应的时间与弹性。不过空中预警机搭载的人数与装备的限制,除了提供早期预警的功能之外,最多可以另外提供非常有限的空中指挥与管制的能力。

以大型飞机改装,容纳更多电子设备与指挥管制人员的空中预警管制机可以算是空中预警机的放大与强化版。除了将雷达系统放置在飞机上以外,空中预警管制机可以强化或者是替代地面管制站的功能,直接指挥飞机进行各种任务。

目前,世界上拥有预警机的主要国家和机型有:中国有空警-2000、空警200,美国装备了E-2A、B、C、2000型“鹰眼”预警机和E-3“望楼”预警机、E-8“联合星”远距离雷达监视机,俄罗斯装备了A-50“中坚”预警机、图-126预警机,英国装备了“猎迷”-MK3预警机,日本装备了E-767预警机和E-2C“鹰眼”预警机,以色列装备了先进的“费尔康”预警机。发展历史

二战后期

美国海军根据太平洋海空战的经验教训,为了及时发现利用舰载雷达盲区接近舰队的敌机,试验将警戒雷达装在飞机上,利用飞机的飞行高度,缩小雷达盲区,扩大探测距离,于是便把当时最先进的雷达搬上了小型的TBM—3W飞机,改装成世界上第一架空中预警机试验机AD—3W“复仇者”,它于1944年首次试飞。

后来,美国和英国又研制试验了几种预警机,但它们由于雷达功能单一、下视能力和目标分辨能力差等技术难题未解决,所以难以达到实际使用的要求。

20世纪50年代

美国继续预警机的研制工作,将新型雷达安装在C—1A小型运输机上,改装成XTF—1W早期预警机,于1956年12月17日前次试飞,后来又经改进,装上新型电子设备,在1958年3月3日试飞成功,正式定名为E—1B“跟踪者”式舰载预警机,1960年1月20日正式装备美国海军。

E—1B是世界上第一次实用的预警机,它初步具备了探测,海上和空中目标、识别敌我、引导己方飞机攻击敌方目标的能力。它的雷达探测距离为200千米,可同时引导20~30架己方飞机进行攻击。

但E—1B机载雷达的分辨能力还不很强,雷达数据不能传输给航空母舰的指挥中心,而且引导能力也有限,一艘航空母舰载飞机60~90架,若同时升空,就需2~4架预警机进行引导,否则很容易造成混乱。

20世纪70年代

脉冲多普勒雷达技术和机载动目标显示技术的进步,使预警机在陆地和海洋上空具备了良好的下视能力;三坐标雷达(可同时测定目标的方位、距离和高度)和电子计算机的应用,使预警机的功能由警戒发展到可同时对多批目标实施指挥引导。于是便诞生了新一代预警机,其代表是美海军的E—2C“鹰眼”和美空军的E—3A“望楼”。现代预警机实际上是空中雷达站兼指挥中心,所以它又被称为“空中警戒与控制系统”飞机。

E—2C可探测和判明480千米远的敌机威胁,它至少能同时自动和连续跟踪250个目标,还能同时指挥引导己方飞机对其中30个威胁最大的目标进行截击。

E—3A对低空目标的探测距离达370千米,可同时跟踪约600批目标,引导截击约100批目标。预警机可提高己方战斗机效能60%以上,所以它在现代战争中具有极其重要的作用。

20世纪80年代

1982年4月,在英国与阿根廷之间发生的马尔维纳斯群岛战争中,英国舰队由于未装备预警机,不能及时发现低空袭来的阿根廷飞机,以致遭受重创。同年6月的以色列入侵黎巴嫩战争中,以色列空军使用E—2C预警机引导己方飞机,袭击叙利亚军队驻贝卡谷地的防空导弹阵地,并进行空战。结果叙军19个导弹连被毁,约80架被击落,而以方无一损失。

在1991年的海湾战争中,E—2C和E—3A预警机为以美军为首的多国部队赢得胜利,发挥了重要作用。在美国近年来的多次海空作战行动中,无一不出现预警机的身影。

它进入战争领域的历史并不长,但是由于它能够有效降低敌机低空空防概率,集指挥、情报、通信和控制等系统功能于一身,成为军事领域的新宠。一位军事专家曾说过,“一个国家如果拥有较好的预警机,即使战机数量只有对手的一半,也一样可以赢得战争。”

预警机实际上是把预警雷达及相应的数据处理设备搬到高空,以克服地面预警雷达的盲区,从而有效地扩大整个空间的预警范围。机上一般包括:雷达探测系统,敌我识别系统,电子侦察和通信侦察系统,导航系统,数据处理系统,通信系统,显示和控制系统等。

预警机是二战后发展起来的一个特殊机种。二战期间雷达得到了迅速的发展,使之能有效地探测远距离目标。但是,雷达波是直线传播的,而地球表面却是弯曲的,这就限制了地面雷达的探测范围。要想让雷达探测得更远,就必须增高雷达距离地面的位置。因此,雷达便被架设在高山上。

从70年代以来,美、英、苏先后研制的新一代预警机都安装了性能更好的脉冲多普勒雷达,并装有敌我识别、情报处理和电子对抗等设备,不仅可以及时发现和监视低空入侵目标,还可以指挥己方战斗机进行拦截和攻击,自我保护能力也有了不小的提高。主要功能

航空母舰的“千里眼”

主要由航空母舰舰载预警飞机和侦察卫星等组成,通常以电子侦察设备等发现敌目标,迅速将情报信息传送给航空母舰指挥控制中心,由其指挥舰载武器实施攻击。

电子侦察警戒网的主要任务是:争取在敌作战平台(飞机、水面舰艇和潜艇)发射导弹之前将其发现,并引导己方兵力进行拦截和干扰;发现来袭导弹后即向航空母舰战斗群发出警报,进行目标指示,保障战斗群的各道防线实施有效干扰或将导弹击毁。

舰载预警机通常配置在以航空母舰为中心的敌来袭方向上,前出距离为200海里,带副油箱时续航为6小时。每艘航空母舰搭载预警机4~5架(一个中队)。作战时能保证有一架在空中警戒。

预警机可在半径数百海里、高度30000米以下的广阔空域同时发现、识别、跟踪、监视250个以上速度不同的各类目标,并控制30架作战飞机进行空战。它在航空母舰前方370千米空中警戒时,通过数据链等通信设备为航空母舰战斗群及时提供距航空母舰千余千米以内的来袭高空轰炸机、低空轰炸机、低空战斗机、舰船和低空巡航导弹等目标的坐标、批路及主要参数。

航空母舰战斗群的战术旗舰指挥中心与预警机之间有数据链进行信息交换,共同完成预警及任务分配等任务。预警机的电子侦察设备和机载雷达可在复杂电磁环境中工作,能抗击敌电子干扰。

如E-2T预警机作战使用时,可全面监控其防区范围至对方纵深内的广阔空域,增加预警时间,加大防御纵深,进而对对方达成战役的隐蔽性、突然性构成严重威胁;可对己方作战飞机实施及时的指挥、引导,增加主战飞机的作战范围,先对对方发现和攻击;可前出指挥引导,当情况需要时,E-2T也可在F-16的掩护下,前出150~2千米进行区外活动,实施警戒、指挥、引导等综合保障,进而对对方纵深部署构成经常性的威胁。

当飞行高度为9100米时,其对高空轰炸机发现距离为650千米,对低空轰炸机的发现距离为480千米,对低空战斗机的发现距离为408千米,对舰船的发现距离为360千米,对低空巡航导弹的发现距离为250千米。

E-2T升空后,可有效弥补地面雷达存在的对低空目标的探测死角。1架飞行在约10000米高度的E-2T,可侦测时速0.9马赫的低空飞行目标,可较地面雷达提前20分钟发现目标,因而可使防空预警时间由原来的5分钟增加到25分钟。

E-2T与IDF、F-5E、幻影2000、F-16等型战斗机可实现数据传输系统联网,联网后1架E-2T型机留空活动,可同时引导190批飞机实施空战。

E-2T装备有ALR-73被动探测系统,可侦测距其850千米处的电子信号发射源,可与EC-130H型电子战飞机配合实施电子战行动。

预警机虽监视范围大、指挥自动化程度高、目标处理容量大、抗干扰能力强,通常远离战线、纵深部署、执勤时有歼击机掩护,工作效率高。但它也存在着许多弱点:活动区域和飞行诸元相对固定;活动高度一般在8000~10000米,有一定规律;飞机体形较大,雷达反射截面积大,利于雷达发现和跟踪,行迹容易暴露;机动幅度小,机载雷达只有在飞机转弯坡度小于10度的条件下,才能保证对空的正常搜索,且下视能力弱于上视能力;巡航速度慢,机上没有攻击武器,自卫能力弱;电子防护能力弱,工作功率较大,极易对方探测、电子干扰和反辐射导弹攻击;技术复杂,作战操纵不便。

在未来作战中,我们只有打掉敌预警机,才能挖掉敌航空母舰上的“眼睛”,瘫痪敌“大脑”中枢,掌握战场制空权和主动权。因此,应立足现有装备,针对其弱点,寻求有效的战法。

如E-2T预警机的弱点有以下三个方面:机动性差。由于其速度/巡航速度496千米/小时,最大速度也仅598千米/小时,实用升限低只有9390米,因而在受到导弹攻击时难以规避;被弹面积大。E-2T身长17.54米,翼展24.56米,天线直径约7.3米。据理论计算其被弹面积是F-16飞机的1.6、米格-29机的1.5倍,被命中击毁的概率高;自身没有防御能力。一旦对方攻击武器突破其掩护兵力的防护,E-2T就成了没有还手之力的靶子。

电子侦察,及早预警

要根据敌预警机基地和我重要保卫目标的位置,研究敌航母出动的主要方向,针对敌预警机的活动高度、探测能力,分析判断其可能的活动区域;采取电子侦察机和技侦部队等多种手段,加强对敌动向、通信和预警系统、各类目标的侦察监视,及时掌握敌预警机活动情报。

针对敌预警机飞行高度高、目标大、不断工作的弱点,可及时启用大功率干扰雷达,突然探测;广泛收集电子情报,组织对预警机预先电子侦察和直接电子侦察,准确地掌握其作战活动规律。

欺骗迷敌,电子干扰

要集中主要电子对抗力量,干扰预警机机载搜索雷达,为航空兵突击兵力开辟安全的电磁通道;采取模拟欺骗,巧设诱饵,严密组织电子防御,以防止敌预警机的雷达搜索及电子侦察,避开电子战飞机的电子进攻和反辐射导弹攻击;对敌军战略电子侦察和航母编队的战术电子侦察进行电子欺骗。

中东战争、马岛战争以及海湾战争都一再表明,只要施计用谋,可以隐蔽战役战术行动企图,达到出其不意的效果。经常使用无人侦察机和干扰机在箔条干扰走廊的掩护下,抵近航母编队实施干扰,频频调动敌预警机、电子战飞机和其他作战飞机,诱导欺骗敌雷达开机、电台工作,对航母编队进行电子疲惫。

布撒扰片,通信干扰

由金属箔条形成的干扰走廊是干扰敌预警机机载雷达的简便有效方法。战役行动开始时,首先出动电子干扰飞机,在航母编队周围空域多方向、多层次大量布撒箔条干扰走廊,同时使用干扰飞机从多个方向对敌预警机机载预警搜索雷达和区域防空系统的相控阵雷达施放大功率有源干扰。

可以出动电子干扰飞机用机载通信干扰装备,对敌舰载特高频卫星通信收发信机和卫星信号接收机进行有源压制性或有源欺骗性干扰,破坏卫星通信的接收系统。

空中打击,以空制空

众所周知,舰载预警机为了最大限度地发挥其功能,都在距航母数百千米的地方巡逻,从而为我们率先打击敌预警机提供了可乘之机。

当掌握敌预警机活动区域位置信息时,我机应先期起飞,隐蔽出航,尽可能与敌预警机同时到达其预定活动区域,对其实施突然打击;当敌预警机换班或空中加油时,应抓住其机动能力受限,疏于戒备的有利时机,适时组织力量进行打击。

要根据战场情况和敌预警机可能活动的空域范围,划定电子干扰机和歼击掩护机活动区域,以保证一旦发现预警机,能够立即升空,按照所划定的区域对敌干扰;要采取多向进入,多机突防围歼战法,低空进入,低空接敌,低空占据待机点,然后以快速机动的性能优势,迅速爬高抢占有利空域,突然发起导弹攻击。

机动设伏,远程打击

敌预警机通常在空中进攻编队后侧,距攻击目标一定距离(300~400千米左右)的中高空空域活动,有相当的掩护兵力和一定的干扰自卫能力,能及时发现来自空中和地面的威胁,并采取相应的防护措施。

因此,打敌预警机,要全面掌握敌预警机活动规律和特点,搞清其优长和弱点,切实做到“知彼”。要选择作战空域大、反应速度快的地空导弹部队,担负打预警机任务,部署在防空区内,在掌握敌行动征候后,携带精干主战装备以摩托化行军方式,在数小时内快速机动前出至预定作战地域,选择敌预警机探测盲区范围,占领发射阵地,做好战斗准备。

作战中,应放过敌其他飞机,专门伏击在作战地域上空活动的敌预警机;采取打了就跑的战术,每射击一次(打一仗)就立即转移阵地或撤回原防区;要充分发挥远战武器的威力,待敌预警机准备升高和着陆时,迅速突然袭击,打击敌飞行平台。

受制于敌

在未来作战中,强敌航母战斗群驶抵作战海区后,舰载预警机首先要升空,并实施及时不间断的探测,以掌握情况,指挥引导其他飞机作战。所以作为航母战斗群C3I系统主要节点的预警机,就成为欲反击航母优先攻击的目标,只有先打掉这个指挥、探测、引导的环节,才能夺取电磁优势,实施有效的电子对抗。中国预警机

早在20世纪60年代末,出于国土防空的需要,中国就已经用图-4轰炸机的机身改装过一架预警机,并命名为空警-1号。该机不但可探测数百千米外的空中目标,对海上目标也有较强的探测能力。其作用相当于把一台雷达站搬到了空中,拓展探测范围和减小盲区,性能与20世纪50年代早期的预警机相当。

由于种种原因,空警-1号并没有设计定型,惟一的一架至今仍保存在北京小汤山航空博物馆。

后来,在运-8AEW机的基础上研制出空警-200型预警机。是一种小型预警机。最初,该机被命名为“平衡木AEW”(5号方案)。随后,又被命名为运-8/F200。2005年1月14日,“空警-200”完成了第一次试飞。国外预警机

最早研制装备预警机的是美国海军。在第二次世界大战后期,美国海军为及时发现利用舰载雷达盲区接近舰队的敌机,把当时较先进的警戒雷达装在小型的TBM-3W飞机上,这就是早期的预警机。

经过几十年的发展,目前世界上近20个国家(地区)已经装备和研制的预警机有十几种,在役的约有300架。这些预警机约80%是美国研制生产的。同时,美国也是装备空中预警机最多的国家,约占全世界总数的55%。俄罗斯生产的预警机占全世界总数的10%。以色列开始在机载相控阵雷达和电子系统方面占据重要地位。瑞典和巴西在轻型预警机领域呈现上升势头。

随着科技的发展,预警机的作用已经从单纯的远程预警扩展到空中指挥引导等功能。现代高技术战争中,没有预警机的有效指挥和引导,要想组织大规模的空战几乎是不可能的。信息化战争,正进一步提升着预警机的作用。

21世纪的预警机超越了“千里眼”的范畴,它集侦察、指挥、控制、引导、通信、制导和遥控于一身,已经成为名副其实的“空中指挥堡垒”。

世界上最早的预警机是美国海军在20世纪50年代生产的E-1“追踪者”舰载预警机,随后即是著名的E-2“鹰眼”舰载预警机。E-2是美国海军现役最主要的预警机,于1965年开始服役,目前使用的基本上都是E-2C。

目前,E-2C预警机已经生产了175架以上,其中的32架出口给了法国、以色列、日本、新加坡、埃及、阿联酋、中国台湾等国家和地区,是世界上最畅销的预警机。该机采用双发涡桨发动机,巡航速度500千米/小时,续航时间5.5小时,当巡航高度为9390米时,其背上的AN/APS-145雷达能监视2400万立方千米的空域或38.85万平方千米的海域,且无下视波束盲区,提供的预警时间可达25分钟。可同时监视、跟踪显示2000个目标,可同时指挥引导100架战斗机执行空中拦截任务。

美国空军的现役主力E-3A“哨兵”预警机,由于不受航母的限制,采用了民用客机波音707为载机,其探测距离较远,对低空、超低空飞机的发现距离达400多千米,对中、高空目标的发现距离达600千米,可提供30分钟的预警时间,能同时探测600个目标,同时识别200个目标,同时处理300个~400个目标。日本的新一代预警机E-767其实就是以波音767为载机的E-3A。

俄罗斯也是生产装备预警机的大国,对研制预警机的认识并不比美国人晚,可当时苏联认为这一设想没有前途,搁置了研制计划,直到20世纪80年代初才研制出第一种预警机图-126。此后,以伊尔-76为载机的A-50“中坚”预警机取代了图-126,成为俄军的主力。杜达耶夫就是在打卫星电话时被A-50截获信号,招来导弹而一命呜乎的。

A-50在探测目标的距离上、自动引导波道数量上逊色于美国的E-3,但它识别低空目标的能力却要略胜一筹。另外,A-50机上的电子计算机可储存来自人造卫星的情报,而E-3目前尚无此种能力。

除了美俄以外,只有少数国家有研制预警机的能力,以色列就是其中之一。以色列的“费尔康”是世界上第一种相控阵雷达预警机,其空中预警能力不亚于美国E-3A预警机,有些性能甚至超过E-3A。

其他一些中小国家,如瑞典、荷兰也研制了“萨伯2000”等小型相控阵雷达预警机,虽然功能远不及美国预警机那么强大,却是中小国家的理想选择。发展前景

为了适应未来战争的需要,世界各军事强国在加强、完善预警机方面都不遗余力,从而使预警机的发展呈现出了以下趋势。

提高性能

延长服役期。美军E-2C的最新改进型“鹰眼”2000已经装备在“尼米兹”号航母上,并参加了伊拉克战争。“鹰眼”2000改用940中央计算机,其重量和尺寸分别是原来的1/2和1/3,但处理能力提高了15倍。

俄国也已把A-50“中坚”预警机改进为A-50U,其探测目标距离和跟踪目标数量均有所增加,提升了对飞行目标的预警能力和抗干扰能力。

降低造价

价格便宜的小型预警机。大型预警机的价格动辄数亿美元,普通国家难以承受,因此有些国家正在积极研制性能适中、价格便宜的小型预警机,像瑞典的“萨伯2000”、荷兰的“极乐鸟”Mk2等。这些小型预警机体积小,功能也较少。

瑞典的“萨伯2000”实际上只是一种地面控制的机载监视系统,探测到的雷达图像通过数据链传送到瑞典地面防空系统的指挥中心,再进行处理分析。

相控阵雷达相控阵雷达的优点众多,其可靠性高、探测能力强、扫描速度快、抗干扰能力强。包括上述两种小型预警机在内的新一代预警机差不多采用的都是相控阵雷达。

美国对相控阵雷达十分重视,各军种均有各自的计划,光在研的型号就有四种,分别是空军的波音747-200预警机、海军的S-3预警机、海军陆战队的V-22预警机以及格鲁曼公司的D754遥控预警机。

中国空警一号预警机

总述

中国空警一号预警机是中国空军利用前苏联Tu-4轰炸机改装的预警机。该机乘员10~12人,机长30.18米,翼展43.05米,机高9.22米,机翼面积161.7平方米,起飞滑跑距离780米,着陆滑跑距离817米。

动力装置:原机装Ash-73TK螺桨发动机。换装涡桨六涡桨发动机4台,单台功率4250马力。最大起飞重量54500千克,最大航程5100千米,最大速度558千米/小时。

空警一号预警机主要设备为“843”雷达,雷达旋转天线罩直径7米,厚2米。中型目标高度1500米,控测距离220千米;目标高度1000米,探测距离208千米;目标高度500米,控测距离200千米。小型目标高度10000米,探测距离269千米。研制背景

20世纪60年代艰苦的夜间防空作战,体现出地面雷达为主的指挥体系上的很多问题。尤其是东南沿海省份的山区,造成了大量的雷达盲区,使台湾飞机的窜扰频频得手,夜间的艰苦拦截战斗持续了近11年。大陆空军需要能够覆盖大量低空盲区的雷达预警系统才能有效遏止窜扰。

1969年9月,紧跟当时世界空军装备建设发展潮流,空军提出研制空中预警机。根据研制工作被批准的时间,研制中的预警机取代号为“926飞机”。

环顾当时世界,只有美国、前苏联、英国3个国家拥有空中预警机。美国专门设计的第一种空中预警机E-2“鹰眼”型是涡桨式客机改装而成;前苏联图-126“苔藓”型空中预警机,1969年刚开始装备部队;英国皇家空军同一年接收到由“彗星”4C型喷气式客机改装成的“猎迷”MK1型电子侦察机。

为了避开地面的不利影响,提前发现低空突防的飞机,空中预警机必须携载大型雷达,从空中搜索目标,因而它的载机要具备以下条件:一是装载能力强,以便承载大型雷达天线和容纳电子设备及操纵人员;二是续航性能好,以便执行长时间的空中巡逻任务。

我国空军在当时的飞机装备中,选择了图-4飞机作载机。在载机上加装预警雷达天线可不是一件简单的事,需要对飞机总体做出较大的技术修改。

由图-4改装的载机,在背部安装庞大的雷达天线罩和支架系统之后,飞机的总阻力增加了约30%。为了保证飞机飞行性能和安全,他们替换了图-4飞机原装的活塞式发动机,使全机动力装置的功率增大67%。

此外,从1969年12月到1970年8月,技术人员对载机的气动外形和结构做了修改,整个研制过程中的吹风试验超过2000次。“926飞机”于1971年6月10日首次试飞成功,并被命名为“空警一号”。

第一次带天线罩试飞,“空警一号”在空中出现剧烈的震动现象。在驾驶舱里,飞行员的脚蹬板上有间歇性敲打感觉,咯咯直响;在中部机舱,3名射击员都能看到垂直尾翼明显的周期性摆动;在尾舱,人摇晃得无法写字。

经过分析,科研人员提出了17种排振方案。2年多的艰苦攻关,由天线罩后部的扰流引起的飞机尾部抖振终于被排除。

从1976年下半年开始,空军组织提高雷达抗地物与海浪杂波干扰的研究工作。1978年11月20日至1979年1月18日,“空警一号”组织海上试飞,效果并不明显。最终,因预警雷达的性能不能满足需要,“空警一号”于1979年停止研制。

当年“空警一号”下马后,被拆除了预警设备恢复为轰炸机。现在,中国航空博物馆展出的“空警一号”则是用同型飞机重新组装的。改装措施

主要改装“空警一号”首先改装了国产化的涡桨-6发动机,当时也只有这一款发动机能满足要求。由于АЩ-73ТК风冷活塞发动机短舱小,根本装不下长大的涡桨-6,因此需要在活塞发动机舱前,加装一段过度舱段与原发动机舱连接。制造和安装这个舱段时,由于没有型架保证精度,技术工人们把木匠拉线和水平仪等家什用于测量安装焊接位置,结果不仅精度非常好,而且时间只用了一个月就顺利完成。虽然顺利改装了发动机舱,但是加长了的发动机向前伸出达2.3米,影响了飞机的安定性和操纵性。工程师解决这个问题也是采取快刀斩乱麻,用加大平尾面积,并且在平尾两端加装端板,同时增加腹鳍和加大背鳍来保证安定性。平尾的面积展向加长2米,弦向加长了400毫米。

改装最主要的部分是雷达和机载系统。为装下这些系统,拆除飞机上原有的“钴”雷达和所有炮塔。在机背上加装了7米直径、厚度为1.2米的玻璃钢雷达罩。由于原型机体没有相应的承力结构能用于安装雷达罩支架,普通框架承受不了雷达罩在飞行中产生应力,因此在图-4的机身内加装了承力框架,然后再把雷达罩架安装在这些承力结构件上。

图-4飞机中段的炸弹舱等几个舱段全部改装成密封舱,用于安排雷达操作员和控制人员。当时由于国内对于世界预警机技术水平和观念上相差很大。

空警一号的主要分系统包括警戒雷达系统、数据处理系统、数据显示和控制系统、敌我识别系统、通信和数据传输系统、导航和引导系统、电子对抗系统。

在“空警一号”上采用的是布置多个雷达P型显示器,2个A型显示器,UHF和VHF波段的电台分别担任空地和空空通话,当时数据传输设备采用无线电传机改装,空域的空情显示主要以图板作图表示。由于雷达P显当时只有长余辉一种,操纵员和控制员必须紧盯显示器,不然很可能漏看空情。

实质上“空警一号”只是将雷达站移到空中拓展探测范围和减小盲区,性能与50年代早期的预警机相当,并非真正意义上的现代预警机。根据当时资料,空警一号对低空目标的探测面积相当于40个П-3雷达站,这对于当时的大陆防空是非常有实用价值的。

在预警机的制造史上,中国人的改装速度是世界之最。从1969年12月开始画图,只用了一年零七个月,1971年6月10日空警一号就开始了首次试飞,随后进入试飞阶段。在起飞过程中,首先发现飞机跑偏,飞行员极力控制飞机,才使得沿跑道中线扭秧歌一样地滑跑起飞和降落,升空后在飞行也有偏航滚转的趋势,飞行员在数小时的飞行中,时刻要用力把登舵。

后来经过测试,发现是发动机功率加大后,螺旋桨侧洗流打在垂尾上造成的偏航力矩所致。图-4原装的АЩ-73ТК活塞发动机是右旋,而涡桨6是左旋,原设计对右旋的气动力矩补偿措施全部失效,造成飞机左偏右倾。而中国的技术人员解决这个看来很棘手的问题却只需一把扳手,将左右发动机油门推杆调整成固定8度的油门,造成左右推力不同来补偿这个偏航力矩。

另一个在试飞中出现的问题却没有如此简单。由于位于垂尾前方的雷达罩厚度大且边沿钝,飞行中罩后气流产生分离引起紊流,作用在垂尾上就产生振颤。这种振颤飞行员在飞行中都能明显感觉到。振颤不仅容易使空勤人员感觉疲劳,也容易使结构疲劳。

从1972年9月开始,设计组开始着手排除振颤。采取的手段是在天线架上安装船形整流罩,并在垂尾上加装动力吸振器。经过反复试验,证明这些手段是有效的,成功地将振颤遏止在允许范围内。

飞行测试“空警一号”全部改装完成后,进行了几百小时的飞行测试。中高空模拟目标是轰-6轰炸机,海上低空目标以安-24运输机模拟。“空警一号”对轰-6的探测距离能够达到300~350千米,对海上低空飞行的安-24飞机探测距离达250千米。“空警一号”也针对海上舰船进行了试验,探测大型猎潜艇一类的目标距离达300千米。虽然当时空警一号采用的全是电子管系统,连指挥计算机都是电子管晶体管混合电路,但在探测距离上也能与国外同时代的先进预警机相比美。“空警一号”落后在雷达数据处理和信息传送环节上,缺乏实用的人机界面,不得不折中依靠手工标图和语音通信传报空情。作战特点

1980年以前,中国空军主要沿用苏联的装备体系和作战指挥模式,以短航程的防空战斗机和地面雷达引导为主。

中国的国土面积很大,这样就需要很多的地面雷达、战斗机和机场,并且划分各自的防空空域,这也是导致中国歼-5和歼-6战斗机总产量近6000架的主要原因。要协调和调度数量如此庞大的战斗机群和分布各处的空军基地,再加上近十万门高射炮和几千个防空导弹发射架,对于大陆空军来说不是件容易的事情。

苏联的预警机一般部署在警戒地区后方150千米处,附近有己方战斗机和地面防空区域,这种做法不仅能有效监控前方空域,又能使预警机处于己方防空网的保护之下。预警机探测距离远,发现有敌方战斗机企图袭击预警机时,可以及时后退,并引导己方战斗机和地面防空系统进行拦截。

1981年叙利亚企图采用米格-25从高空高速袭击以色列位于黎巴嫩西部地中海上空的预警机时,以色列预警机后退,并及时引导战斗机成功的拦截了这架叙利亚的米格-25。

预警机的优势是探测距离远,当其后退时,能脱离敌方地面雷达视距,而需要地面引导的叙利亚米格-25战斗机却因此无法得到地面全景空情引导,机上雷达只能探测正面空域,因此落进了从侧面接近的以色列战斗机的圈套。

当时的中国空军的预警机也很可能采取这类战术,而中国的实际情况不同于苏联和美国,缺乏远程战斗机,需要引导大批的歼-5和歼-6轮流升空作战,甚至还要与地面防空系统协同,预警机的指挥控制非常复杂。

不过1970年以后的中国大陆空防如同长满刺的刺猬,入侵的敌机遭到的空中和地面拦截规模将是空前密集的。遗憾与新生

空警一号研制成功后,并没有进入空军服役。进入20世纪70年代,台湾国民党飞机的袭扰渐渐平息,大陆的雷达网已经逐渐完善,覆盖了大多数国土。对于空中预警机填补盲区的紧迫程度减缓,如此以来,大陆有时间更进一步认识预警机作战体系。

到20世纪80年代共和国空军依旧在停留在50年代末期的水平,主要战机依旧是米格-17和米格-19的国产型歼-5和歼-6,而地面雷达也还是当年的П-3和П-20。1982年爆发的叙利亚与以色列的战争中,以色列成功的瓦解了叙利亚的地面雷达网的防空体系,这场战争警醒了共和国空军。落后的战术思想和落后的装备才是叙利亚人失败的原因。

20世纪80年代末期,空警一号第一次展现在国人眼前的时候,已经不再能遨游长空,而是北京小汤山航空博物馆的展品。这对于希望中国有自己的预警机的人们也许有些许遗憾,但对共和国空军却意味着战略思想和观念的新生,空警一号是中国防空史上的一个里程碑。

中国空警-200型预警机

中国空警-200型预警机实际上是运-8AEW的改进型。最初,该机被命名为“平衡木AEW”(5号方案)。随后,又被命名为运-8/F2000。2005年1月14日,中国空警-200型预警机完成了第一次试飞。

2006年6月3日,第二架运-8AEW因飞机机翼结冰,在中国安徽东部地区坠毁。5名机组成员和35名空军专家全部遇难。中国政府领导人称:机上遇难人员为国家安全和军队现代化建设做出了巨大贡献。

随后,中国陕西飞机制造公司加快了研制中国空警-200型预警机的步伐。为了解决飞行安全问题,中国军方积极与乌克兰安东诺夫设计局进行了合作。在改进“空警-200”的过程中,更换了新型座舱玻璃除霜系统和新型机组成员紧急情况告警装置。据悉,该机所采取的上述措施大大提高了飞机的飞行安全性能。

中国空警-200型预警机实际上也是在运-8基础上研制而成的。该型机可以自动或手动,与

中国空警-2000型预警机

进行情报信息交换和共享。中国空警-200型预警机的功能虽不如下述的“空警”2000型预警机强,但系统造价相对便宜,可大批量生产,与中国空警-200型预警机形成高低搭配的配置方式。空警-200的外号叫“平衡木”,用于战术预警。“空警-200”预警机我国自行研制的另一款预警机,主要由任务系统和载机组成,载机系统是在原运八飞机基础上加装平衡木等改装而成,相对于原型机来比,它的作战半径更长,马力更大。

空警200飞机的从研制到生产全都是由我国自主研制和生产的飞机,它的出现一方面弥补了我国在预警探测飞机方面的上的一个空白,另一方面同时也冲破西方少数国家,对我国预警探测飞机的技术封锁。“空警-200”预警机主要作用是空中警戒巡逻,弥补地面雷达网低空探测盲区,和坚固概略指挥引导任务,它可以与空警2000飞机一起形成一高一低,一攻一防,一主一辅的合理搭配,是我国预警探测与指挥系统的骨干系统化装备。

预警与电子战专家认为,“空警”200是轻型预警机,它的重量轻,体积小,下一步经过适当的改装就可以配属在航空母舰上。中国空警-2000型预警机总述

中国自行研制并正式列装中国空军的大型空中早期预警控制平台,搭载远程相控阵雷达,采用伊尔76大型运输机作为载机,机上乘员10~15人(估),最大起飞重量175吨,最大航程5500千米,续航时间12小时,同时跟踪60~100个目标,探测距离470千米,速度850千米/小时。

2009年国庆阅兵,空警-2000和空警-200都参加了阅兵仪式。在空军成立60周年前夕,中国空军已经组建预警机部队。

目前,中国的预警机是世界上所有预警机中发射功率最大的。研制背景

日本、美国在台海问题上的立场和现有能力不断刺激中国发展预警机。早在2000年,中国购买外国预警机计划没有成功的时候,周边国家和地区却拥有了越来越多的预警机。

首先是中国的近邻日本早就从美国购买了大约13架E-2C“鹰眼”预警机,还装备了4架自行研制的E-767预警机,这种大型预警机对高空目标的探测距离达780千米,内部所装预警设备基本上与美国空军E-3预警机类似,一次空中加油可飞行22个小时。日本还准备再采购6架E-767。日本自卫队将拥有20多架先进预警机,数量仅次于美国。

台湾于1999年向美国购买两架E-2C预警机的提升型“鹰眼2000”,首架已于去年8月11日交货,第2架近期内也将出厂。这样一来,加上台湾原有的四架E-2T,台湾军方便拥有了六架预警机,能够实现24小时的全天候监控。自引进E-2T预警机后,台军的空中防卫能力有了质的飞跃。E-2T在正常情况下,可探测648千米处的轰炸机,480千米处的战斗机和258千米处的巡航导弹,可以同时显示600批目标,同时跟踪250架飞机,并同时引导150架飞机作战。台军使用E-2T预警机能够节省60%的空中兵力,指挥空战的作战效能提高7.5倍~30倍。

而中国大陆所有购买预警机的渠道均被截断。2000年,以色列在重压之下不得不以巨额赔偿的形式,单方面中断了中国购买“费尔康”预警机的努力。中国军方不得不从其它渠道获得预警机。

因此,中国开始双管齐下,一方面与俄罗斯协商,打算首批购买4架A-50预警机,最终采购8架,然而,双方谈判进展缓慢;另一方面中国开始全力研发国产预警机,事实证明,自发研制的步伐快于采购。

中国从2002年底开始在获得的A-50I(机上已无任何雷达探测设备)上安装国产设备。由A-50发展而成的“空警-2000”预警机于2003年11月完成首飞。至于另外三架,中国计划对空军装备的伊尔-76TD军用运输机进行改装,或是从俄罗斯购买新机。按照计划,最后一架“空警-2000”于2007年底装备部队。“空警-2000”的技术也处于世界领先水平。主要设备

雷达“空警-2000”的雷达天线并不像美俄预警机一样是旋转的,相反它是固定不动的。这印证了“空警-2000”采用的是技术领先的固态有源相控阵雷达,由于它只需以电子扫描进行俯仰和方位探测,所以不需要再采用落后的机械扫描转天线。

机械扫描雷达是目前大多数战斗机和预警机装备的雷达,通过机械驱动雷达天线的转动来进行搜索、截获目标,例如F-16战斗机的APG-68雷达、E-3、A-50装备的预警雷达等。

相对于机械扫描雷达的是电子扫描雷达,也就是所谓的相控阵雷达,包括无源和有源两种方式。

相控阵雷达的特点是没有转动的天线,雷达天线通过组件的波束方向改变来完成扫描、截获目标,具备扫描范围大、可分区域扫描、反应速度快的特点。以F/A-22为代表的先进战斗机目前都开始装备相控阵雷达,而俄罗斯正在试图用无源相控阵雷达来改装SU-27/30战斗机。

平台

中国的“空警-2000”以伊尔-76为载机平台。从1990年代起,解放军引进了数十架俄罗斯伊尔-76大型喷气运输机。该型机类似于美国的C-141重型运输机。

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